《工程力学》课程教学大纲
《工程力学》课程教学大纲
《工程力学》课程教学大纲一、教学目标本课程是新能源科学与工程专业的学科教育平台课程。
工程力学是研究物体机械运动规律以及构件强度、刚度和稳定性等计算原理的科学。
本课程既具有基础性,即为后续课程的学习提供必要的力学知识与分析计算能力;又具有很强的工程应用性,即它为协调新能源技术类的风力发电设备以及光伏发电设备等的安全性和经济性矛盾提供了科学的解决方法。
它集理论与实践于一体,是工程技术人员必修的一门课程,该课程的开设符合应用型本科教育以就业为导向,以能力为本位的教学定位。
通过本课程的学习,学生会初步学会应用静力学的理论和方法去分析和处理力学模型,并应用强度、刚度、稳定性的知识,解决一些简单的工程实际问题;培养用力学的方法提出问题、分析问题、解决问题的能力。
分项教学目标如下(1)知识目标使学生能把简单的工程实际物体抽象为力学模型,并能从简单的物体系统中恰当地选取研究对象,熟练地画出受力图;能熟练运用截面法分析杆件的内力,并能画出内力图;掌握静定杆件在基本变形情况下的应力计算,能对杆件进行强度验算;能对压杆进行稳定性的校核和设计。
(2)能力目标具备对风力发电系统或者光伏发电系统中的具体构件进行简单设计的能力。
(3)素质目标具有良好的工程意识、质量意识与社会责任意识。
三、学时安排课程内容与学时分配表四、课程教学内容与基本要求第一章静力学公理和物体的受力分析教学目的与要求:通过本章的学习,使学生理解静力学所涉及的基本概念、公式及几种典型的约束及其约束性质和约束反力。
掌握物体受力分析,会画受力图。
主要知识点:1.力的基本概念2.力的基本运算3.约束与约束力4.物体的受力分析、受力图教学重点:各种约束反力的画法教学难点:物体的受力分析和受力图教学方法:举例、讲授、板演第二章平面力系教学目的与要求:通过本章学习,通过本章的学习,使学生掌握平面任意力系的简化及简化结果,深入理解平面力系的平衡条件及平衡方程;并能正确计算考虑摩擦时的平衡问题。
《工程力学》课程教学大纲
1. 《工程力学》,高等教育出版社,2004 年1 月(主编:单辉祖,谢传锋)2. 《工程力学》,黄河水利出版社,2022 年7 月 (主编:孟凡深)《工程力学》课程是工程管理专业的一门专业基础必修课。
本课程是一门理论性、系统性较强的专业基础课必修课,是后续其它各门力学课程和相关专业课程的基础,同时在许多工程技术领域中有着广泛的直接应用。
(一)知识目标使学生具备工程力学的基础知识,掌握正确的受力分析和力系的破坏平衡条件。
对工程结构中杆件的强度问题具有明确的概念和一定的计算能力。
初步掌握杆件体系的分析方法,初步了解常用结构形式的受力性能。
掌握各种结构在荷载作用下维持平衡的条件以及承载能力的计算方法。
(二)职业技能目标掌握本专业必备的基础理论知识,具有本专业相关领域工作的岗位能力和专业技能,适应建造工程生产一线的技术、管理等职业岗位群要求的技术及管理人材。
(三)素质养成目标培养适应社会主义现代化建设需要的德、智、体、美全面发展的高端应用型人材。
章节教学内容学时第一章绪论 1四、教学内容要点第一章 绪论 教学学时数: 1 一、教学目的及要求通过本章的学习,要求学生了解工程力学的研究对象和任务,了解国内外力学发展 史及概况,并对其发展与展望作简单介绍,激发学生学习兴趣。
二、教学重点与难点(一)教学重点: 1、工程力学课程的性质、任务和要求。
2、力学在科技发展与工程应 用中的作用与地位(二)教学难点:力学在科技发展与工程应用中的作用与地位 三、主要教学内容1、工程力学课程的性质、任务和要求2、力学在科技发展与工程应用中的作用与地位3、国内外力学发展与展望简介 四、考核点静力学基本知识 平面汇交力系 平面普通力系的简化 普通力系的平衡 材料力学基本知识 轴向拉伸与压缩 剪切和挤压 扭转 截面的几何性质 梁的弯曲 梁的变形 应力状态和强度理论组合变形 压杆稳定合计第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章 第十五章4 3 8 10 2102 2 2 14 4 4 4 272工程力学的研究对象和任务。
《工程力学》课程教学大纲
《工程力学》课程教学大纲一、课程名称工程力学二、课程性质本课程为一门基础课程,旨在为工程系学生提供力学知识,包括基本的力学定律、掌握杆件受力分析方法、了解杆件中应力分布特点、掌握平衡分析的条件、解决受力问题的方法。
三、课程目标通过对本课程的学习,学生应掌握以下知识和技能:1. 掌握力学基本定律,了解受力分析的基本方法;2. 掌握矩形截面、圆形截面等常用截面中应力分布的特点;3. 掌握平衡分析的条件,能够分析平衡条件下结构体系内部力的分布;4. 能够绘制受力分析图,分析受力问题并求解;5. 熟悉一些常见的机械结构及其原理,了解力学在机械设计中的应用。
四、主要内容1. 基本力学概念(1)物理量及其单位(2)受力分析的基本方法(3)立方体定律与平行四边形定律2. 杆件受力分析(1)支反力计算原理(2)平衡方程的推导(3)杆件内部力分布与应力分析3. 应变状态分析(1)应变分量的定义和计算(2)矩形截面和圆形截面等常见截面的应力分布和应变状态分析4. 平衡原理(1)平衡分析的条件(2)平衡方程的应用(3)刚架分析与力偶原理5. 受力分析方法(1)受力分析的基本原理(2)计算机辅助受力分析(3)部分力叠加原理6. 典型机械结构(1)平面机构的构建和分析(2)各种机械连接件的原理与应用(3)弹性元件的原理与应用五、教学方法1. 理论讲解讲解各个知识点,解析相关定理,并阐释其实际应用。
2. 课堂演示通过实例来说明概念和原理,加深师生对概念和定理的理解和认识。
3. 实验操作使用压力传感器和力传感器等仪器,进行测量和数据分析。
帮助学生通过实验学习并理解力学定律。
4. 讨论与互动通过小组讨论和学生提问,加深对知识的理解。
六、教材1. 《工程力学》,作者:紫鹏、黄大发,出版社:高等教育出版社。
2. 《工程力学习题解答与分析》,作者:张宇、冯德洲,出版社:高等教育出版社。
七、评分标准1. 平时成绩(包括课堂表现、课后作业等)占总成绩的40%;2. 期中考试占总成绩的30%;3. 期末考试占总成绩的30%。
《工程力学》教学大纲
《工程力学》教学大纲《工程力学》课程教学大纲课程名称:工程力学英文名称:Engineering Mechanics课程性质:工程基础类考核方式:测试+作业+考试开课学期:第2学期适用专业:智能制造专业先修课程:高等数学,普通物理后续课程:毕业设计课程代码:IMEE1051学分/学时:2.5学分/45学时选用教材:兰向军、朱晓东、冯志华编著,工力学(第2版),苏州大学出版社2016年1月,ISBN 978-7-5672-1558-0一、课程性质和教学目标课程性质:工程力学基础是一门理论性较强的技术基础课,其任务是为工程结构的计算提供适当的方法。
人们通过对实际现象简化并理想化的过程,建立力学模型,并应用数学工具进行演绎,推出结论。
然后依靠实验或试验与实际系统进行比较。
本课程包括刚体静力学以及材料力学,研究物体受力分析、平衡条件、杆件的基本变形以及简单构件的强度和刚度计算。
教学目标:教学目标1:掌握常见工程材料的基本力学性能,以及在载荷作用下的平衡和变形规律,熟练应用相关公式计算平衡、强度和刚度。
教学目标2:掌握刚体静力学的基本理论,摩擦理论,固体力学的三个基本假设以及材料力学的平面假设,胡克定律,强度条件,扭转和弯曲理论,深刻理解力学模型在解决工程问题中的作用。
教学目标3:掌握工程力学的基本概念、基本理论和基本方法,能理论联系实际。
正确理解技术与社会的关系,学会对简单工程问题的提炼与表述,恰当利用文献检索以及测量数据,寻找合理的技术解决方案。
教学目标与毕业要求的对应性;毕业要求指标点课程目标对应关系说明毕业要求1工程知识1-1掌握专业所需的数理知识,能用于专业问题的理解、建模、分析与求解掌握常见工程材料的力学基本性质,以及教学目标1在载荷下的平衡与变形规律,熟练应用有关公式进行平的计算。
掌握刚体静力学、摩擦理论的基本理论,2-1能运用数理和工程知识进行专业领固体力学的三个基本假设以及材料力学的复杂工程问题中内涵的识别与理解教学目标2平面假设、虎克定律、强度条件、挠和弯曲理论,深刻理解力学模型在解决工程分析毕业要求2问题分析2-3能够运用基本原理分析复杂的工程问题的影响因素、关键环节,并教学目标3证实解决方案的合理性问题的作用。
《工程力学》课程教学大纲
《工程力学》Engineermechanics一、课程基本信息学时:40学分:2.5考核方式:考试,平时成绩占总成绩的百分比30%,考试占总成绩的百分比70%.中文简介:工程力学作为高等工科学校的一门课程,是其最基础的部分,它含盖了工程静力学和弹性静力学两门课程的主要内容。
工程静力学是工程构件静力设计的基础。
弹性静力学主要涉及力和变形之间的物性关系,以及弹性体的失效、与失效有关的设计准则。
同时,随着时代的发展,也增加了新的内容。
工程力学不仅与力学密切相关,而且紧密联系广泛的工程实际,在人民的实际生活也离不开工程力学的运用。
二、教学目的与要求刚体静力学部分第一章工程静力学的基本概念•物体受力分析目的与要求1 .学会受力分析2 .了解力系的等效与简化3 .力系的平衡条件与应用第二章力系的等效与简化目的与要求1 .会求力系的主矢和主矩2 .学会力系的等效与简化3 .力偶的性质与应用第三章力系的平衡目的与要求1 .求力系一般情况下的平衡方程2 .力系的平衡方程用于各种特殊情形3 .平面的力系平衡方程的应用第四章刚体静力学专题目的与要求1 .学会平面静定桁架的静力分析2 .会求有摩擦的问题,掌握库仑定律的应用弹性静力学部分第五章静力学基本原理方法应用于弹性体目的与要求1 .掌握弹性变形的内力变化2 .将刚体静力学的等效,简化以及平衡的概念和方法应用与弹性体3 .掌握弹性体的应力分析第六章弹性静力学的基本概念目的与要求1 .学习弹性静力学的基本概念,研究方法2 .了解弹性静力学对于工程设计的重要意义第七章简单的弹性静力学问题目的与要求1 .会求拉伸、压缩杆件的基本受力与变形情况2 .会求拉伸、压缩杆件的内力与应力3 .材料在拉伸、压缩时的强度设计第八章弹性杆横截面上的正应力分析目的与要求1 .了解材料受力与变形之间的关系2 .得出横截面上的内力分布规律的特征3 .计算横截面上的内力分布第九章弹性杆横截面上的切应力分析目的与要求1 .学习材料扭矩和剪力对应的切应力方法的不同点2 .得出横截面上的切应力分布规律的特征3 .计算横截面上的切应力分布第十章压杆的平衡稳定性与压杆设计目的与要求1 .学习弹性体平衡构件稳定性的基本概念2 .微弯的屈曲平衡构形下得出的平衡条件和小挠度微分方程3 .确定不同刚性支承条件下弹性压杆的临界力三、教学方法与手段本门课的教学方法与手段主要是运用课堂教学,课堂讨论的方法,通过举例,讲解习题,检查作业,发现问题,解决问题,回答学生的难点和疑点。
《工程力学》课程教学大纲
《工程力学》课程教学大纲二、课程简介本课程是工科专业的技术基础必修课。
它的教学目的和任务是要求学生对杆件的平衡、强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念、必要的基础知识和初步的计算能力,从而使学生能对简单工程问题进行定性分析。
三、课程目标结合专业培养目标,提出本课程要达到的目标。
这些目标包括:、知识与技能目标对工程力学中的基本概念有明确的认识;对于平面力系作用下的杆件与简单杆系,能绘制其受力图,并能用平衡方程分析其受力。
了解空间力系的简单结果与平衡方程的作用;掌握用截面法求杆件在简单载荷作用下的内力及内力图的绘制;对直杆在基本变形时的应力分布有明确的概念,并能作简单的强度计算;会进行圆轴和对称截面梁在简单载荷作用下的刚度校核;理解用静力、几何和物理三方面的条件求解超静定问题,会计算简单的一次超静定问题;对应力状态理论和强度理论有初步认识;了解典型工程材料在常温、静载下的拉、压力学性能、破坏现象以及常用的测试方法。
、过程与方法目标:保留了传统教学手段“粉笔黑板模型”的合理内核,同时积极开发、利用多媒体资源,形成全方位的立体化的教学手段,从而达到“减压增趣”、“提智扩能”的教学目标。
、情感、态度与价值观发展目标工程力学属专业基础课,是工科类专业的必修课。
根据世纪教育教学改革“宽口径、厚基础、高素质、强能力”的原则,学生应有较好的素质结构、较全面的知识结构。
工程力学与各类工程技术有着密切的联系,因此处理力学问题的能力是学习该课程学生的必备素质。
学生应重视本课程在素质培养中的作用,本着对自己、对社会高度负责的态度搞好课程学习。
体现在学习中,具体要做到:明确学习目标,端正学习态度,培养学习兴趣,认真完成每个学习环节。
同时,积极落实人才培养计划,使自己成为出色的、受社会所欢迎的工程技术人才。
四、与前后课程的联系前导课程:。
高等数学、普通物理学;是学好本课程的基础。
后续课程:机械基础等有关学科基础课。
本课程是这些课程的基础。
《工程力学》课程教学大纲
课程代码:210305课程名称:工程力学/Engineering Mechanics学时/学分:96 / 6先修课程:《高等数学》、《线数》适用专业:机械设备及自动化、材料成型及控制工程、汽车应用技术、金属材料工程开课院系:基础教学学院工程力学教学部开课院系:基础教学学院工程力学教学部教材:《工程力学教程》西南交大应用力学与工程系编 2004 年 7 月参考教材:《理论力学》第六版哈尔滨工业大学理力教研室高教社 2002 年 8 月教材:主要参考书:《材料力学》单辉祖高等教育出版社 2004 年 4 月第二版《材料力学》刘鸿文高等教育出版社 2004 年第四版一、课程的性质和任务《工程力学》包括理论力学和材料力学这两门课的主要部分内容,是机电、材料、汽车等工科大学一门重要的技术基础课。
它的任务是使学生在学习高等数学、工程制图等课程的基础上,培养学生对简单工程对象正确建立力学模型的能力,对这些力学模型进行静力学,运动学,动力学(包括瞬时与过程)分析和计算的能力;同时对构件的强度、刚度以及稳定性等问题有明确的基本概念和基本计算能力。
能利用工程力学的基本概念判断分析结果正确与否的能力。
并为后续课程学习、以及从事工程技术工作打下坚实的力学基础。
二、教学内容和基本要求理论力学内容部分和基本要求:(一)静力学:力的概念;约束及约束力;物体的受力分析;各种力系的简化与平衡;摩擦和物体的重心。
(二)运动学:描述点的运动方程、在其基础上求点速度和加速度;刚体的平动与定轴转动方程的建立、如何求其速度和加速度;重点讲授点的复合运动和刚体的平面运动。
(三)动力学:质点运动微分方程,动力学普遍定理应用,惯性力的概念及达朗伯原理。
学完理论力学后,应完整地理解基本内容,掌握基本概念、基本理论和基本方法,并达到下列要求:1、具有从简单实际问题中提出理论力学问题的初步能力。
2、能选取分离体并正确画出受力图。
3、平面力系和空间力系的简化;能熟练运用平面力系的平衡方程求解简单物系的平衡问题(包括考虑有摩擦力的情况)。
《工程力学》课程教学大纲精选全文
精选全文完整版(可编辑修改)工程力学课程教学大纲课程名称:工程力学英文名称:Engineering Mechanics课程编码:x4041351学时数:32其中实践学时数:0课外学时数:0学分数:2.0适用专业:环境工程一、课程简介工程力学既是各门后续力学课程的理论基础,又是一门具有完整体系并继续发展着的独立学科,而且在工程中有着广泛的应用。
其教学内容分为两部分:静力学和材料力学。
静力学研究物体在力系作用下的平衡条件,主要包括物体的受力分析、力系的等效替换(或简化)、各种力系的平衡条件及其应用;材料力学研究杆件的强度、刚度和稳定性问题,主要包括应力、应变、变形等基本概念,杆件强度、刚度和稳定性校核所必要的基础知识和计算方法等。
二、课程的性质和教学目标工程力学是环境工程专业的一门专业选修课,该课程的学习可以帮助学生理解力学的基本概念和基本定律,掌握工程力学的基础知识和基本理论以及处理工程力学问题的基本方法,同时可以有效培养学生逻辑思维能力,促进学生综合素质的全面提高。
三、教学目标与毕业要求关系表四、课程教学内容、基本要求、重点和难点静力学部分:(一)静力学的基本概念、受力图了解力和刚体的概念,掌握静力学公理;熟练进行物体的受力分析,画受力图。
重点:物体的受力分析;难点:画受力图。
(二)平面汇交力系了解工程中的平面汇交力系,掌握平面汇交力系平衡方程,平面汇交力系合成。
重点和难点:列平面汇交力系平衡方程。
(三)力矩平面力偶系理解力对点之矩、力偶对力偶矩,平面力偶的合成与平衡问题;掌握力偶的等效。
重点:平面力偶的合成与平衡问题;难点:列平衡方程。
(四)平面一般力系了解工程中的一般力系问题;理解力线平移定理,平面一般力系向一点简化,主矢和主矩,掌握利用平衡方程进行计算的方法。
重点:列平衡方程;难点:物体系平衡问题。
(五)空间力系了解工程中的空间力系问题;理解力在空间坐标轴上的投影,力对轴之矩;掌握列空间力系的平衡方程求解未知的约束反力方法。
测绘专业《工程力学》课程教学大纲(精选5篇)
测绘专业《工程力学》课程教学大纲(精选5篇)第一篇:测绘专业《工程力学》课程教学大纲测绘专业《工程力学》课程教学大纲一、课程性质工程力学是由基础理论课过渡到设计课程的一门技术基础课。
它的任务是研究简单机构的受力分析以及工程构件的强度、刚度和稳定性计算,为工程设计提供力学理论基础。
对于非机类专业学生了解工程力学知识具有重要意义。
二、教学目的工程力学是一门重要的技术基础课,它包括理论力学和材料力学。
它是各门力学课程的基础,并在许多工程技术领域中有着广泛的应用。
通过材料力学的学习,要求学生掌握构件的强度、刚度及稳定性的计算方法,掌握材料力学的基本概念及理论,为学生学习相关后继课程打好必要的基础,通过对本门课程的学习,使学生初步学会应用理论力学的理论和分析方法、解决一些简单的工程实际问题,培养学生的辩证唯物主义世界观及独立分析、解决问题的能力。
三、教材教参教材:《工程力学》,陈传尧主编,高等教育出版社,2006 年 7 月。
教参:1.《工程力学》:上海化工学院主编,高等教育出版社,1979 年;2.《Engineering Mechanics》,R.C.Hibbeler:New York:Mcmilan Publishing company出版,1992年;3.《工程力学》,吴永桥、扬兴和:武汉工业大学出版社,1996.7。
四、教学方式本课程以课堂教学为主,习题课或实验等方法为辅的方式组织教学。
也可使用多媒体与手写相结合的教学。
五、教学内容及时数根据测绘工程专业本科人才培养方案,本课程共3.5学分,总的教学时数为64学时,其中讲授52学时、实践12学时。
具体如下:1.静力学基本概念和公理(4学时,其中讲授4学时)基本内容:力、刚体的基本概念,四个基本公理:二力平衡公理,加减平衡力系公理,力的平衡四边形法则,作用力与反作用力定律。
约束和约束反力的概念,确定约束反力的准则。
物体的受力分析,画受力图。
重点:物体的受力分析,画受力图。
工程力学教学大纲
工程力学教学大纲一、课程概述工程力学作为土木工程领域的重要基础课程,旨在帮助学生掌握物体在力的作用下的平衡和运动规律,理解力学原理在工程实践中的应用。
本课程内容涵盖静力学和动力学两大部分,通过理论教学和实践操作相结合的方式,培养学生的动手能力和解决实际问题的能力。
二、教学目标1. 理解和掌握工程力学的基本概念和原理;2. 掌握应用静力学和动力学理论解决工程问题的方法;3. 培养学生的实验操作技能,包括力的测量、平衡实验等;4. 提高学生的团队合作能力和工程实践能力。
三、教学内容1. 力学基础知识1.1 点、线、面的概念及其力的表示1.2 作用在力学系统上的力的特点1.3 力的合成、分解、平行四边形法则1.4 受力分析及受力平衡条件2. 静力学2.1 一维运动和二维平面力学2.2 统一力学原理及其应用2.3 刚体平衡2.4 结构受力分析3. 动力学3.1 物体的运动3.2 牛顿力学3.3 动力学定律及其应用3.4 能量、功率和机械效率3.5 动量定理及冲量四、教学方法1. 理论授课:由教师讲解工程力学的基本理论知识,重点讲解典型问题的解法及应用。
2. 实验操作:学生进行实验操作,学习力的测量方法、平衡实验等,掌握实践技能。
3. 小组讨论:根据教师安排的案例分析和问题讨论,学生分组讨论并提交解决方案,提高团队合作能力。
4. 课程设计:结合实际工程案例,学生进行课程设计,提升工程实践能力。
五、考核方式1. 平时表现(出勤、课堂参与)2. 期中考试(理论知识考核)3. 实验报告(实验操作和数据处理)4. 课程设计报告(工程案例分析和解决方案)5. 期末综合考核(综合理论和实践能力)六、教学资源1. 教材:《工程力学基础》、《工程力学原理》等2. 实验设备:平衡实验台、万能试验机、数据采集仪等3. 资源共享:利用网络资源、学术期刊等积极探索和学习最新的科学理论和研究成果。
七、教学保障1. 专业师资:拥有丰富教学经验和专业背景的教师团队2. 实验室支持:配备完善的实验设备和技术支持团队3. 学习环境:提供良好的学习环境和资源,保障学生学习需求八、总结和展望工程力学作为土木工程专业的核心课程,是学生掌握工程基础理论和实践技能的重要途径。
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《工程力学》课程教学大纲
课程代码:070407 课程性质:专业必修总学时:32 学时总学分:2 开课学期: 5 适用专业:化学工程与工艺
先修课程:机械制图、化工原理后续课程:化学反应工程大纲执笔人:FGFG 参加人:FGFHHH 审核人:FGFD 编写时间:2012 年8 月
编写依据:化学工程与工艺专业人才培养方案(2010 )年版
一、课程介绍
工程力学是研究有关物质宏观运动规律,及其应用的科学。
综合了《理论力学》、《材料力学》、《金属学》、《机械设计》、《化工容器与设备》多门课程的部分内容,是一门多学科、理论与实用并重的机械类教学课程。
这门课程有利于非机械类专业学生综合能力的培养,而又无须设置多门课程,比较符合培养复合型人才的需要,所以继化工工艺专业之后,像轻工、食品、制药、环保、能源等非机械类专业,也在开设类似或相同的课程。
通过本课程的教学,使学生掌握杆件、平板、回转形壳体的基础力学理论和金属材料的基础知识,具备设计、使用和管理中、低压压力容器与化工设备的能力。
二、本课程教学在专业人才培养中的地位和作用
工程力学主要研究物体机械运动和杆件弹性变形的一般规律。
它不仅是工科专业重要的技术基础课,而且是能够直接用于工程实际的技术学科。
通过本课程的学习,可以开发学生的智力,培养学生敏锐的观察能力、丰富的想象能力、科学的思维能力,并为后续专业课程的学习和解决工程实际问题提供基本理论和方法。
化工、生物、轻工、食品及制药等工艺过程需要由设备来完成物料的粉碎、混合、储存、分离、传热、反应等操作。
化工设备是化工、生物等工艺流程中的重要组成部分。
所以,本课程是化工、生物等专业的专业课的基础。
三、本课程教学所要达到的基本目标
通过本课程的学习,使学生能够了解工程力学的基础知识,初步掌握它们在石油,化工中的基本应用,培养学生工程实践能力和创新能力,拓宽知识面,使学生进一步了解本课程。
四、学生学习本课程应掌握的方法与技能
通过本门课的学习,要求学生了解内、外压容器的设计原则,掌握中、低压设计的一般方法,能准确为容器选配法兰、支座、人孔等零部件及标准件,了解塔设备、换热设备的工作原理与结构之间的关系,具备对塔设备和换热设备进行机械设计及校核的能力。
五、本课程与其他课程的联系与分工
化工机械基础是化学工程与工艺专业及应用化学等专业的一门重要专业技术基础课,是学习后续课程如化学反应工程、化工分离过程、化工工艺学的重要基础。
六、本课程的教学内容与目的要求
【第一章】物理的受力分析及其平衡条件(4学时)
1、教学目的和要求:了解如何从构件所受的已知外力求取未知外力。
解决这个问题的步骤:第一步是通过受力分析,确定未知的约束反力力线方位;第二步是研究物体的受力平衡规律,利用这一规律求取未知外力。
2、教学内容:
(1)力的概念及其性质
(2)刚体的受力分析
(3)平面汇交力系的简化与平衡
(4)力矩、力偶、力的平移定理
(5)平面一般力系的简化与平衡
(6)静力学问题求解方法小结
3、教学重点和难点:平面汇交力系的简化与平衡、平面一般力系的简化与平衡
4、本章思考题:刚体的受力分析
【第二章】直杆的拉伸和压缩(3学时)
1、教学目的和要求:研究构件在外力的作用下发生变形或破坏的规律;
2、教学内容:
(1)直杆的拉伸和压缩
(2)拉伸和压缩时材料的力学性能
(3)拉伸和压缩时的强度条件
3、教学重点和难点:材料的力学性能
4、本章思考题:弹性体的变形与内力
【第三章】直梁的弯曲(5学时)
1、教学目的和要求:学会运用剪力和弯矩计算法则计算任意指定横截面内的剪力和弯矩,能够列出梁的剪力方程和弯矩方程。
能熟练运用弯曲正应力强度条件解决三类强度计算问题。
2、教学内容:
(1)梁的弯曲实例与概念
(2)梁横截面上的内力——剪力与弯矩
(3)弯矩方程与弯矩图
(4)弯曲时横截面上的正应力及其分布规律
(5)梁弯曲时的强度条件
(6)梁横截面合理形状的选择
(7)梁的弯曲变形
3、教学重点和难点:纯弯曲时梁的正应力及正应力强度条件
4、本章思考题:梁的内力分析
【第四章】剪切(2学时)
1、教学目的和要求:掌握剪切变形与挤压过程的各种特性分析。
2、教学内容:
(1)剪切变形的概念
(2)剪力、切应力与剪切强度条件
(3)挤压的概念和强度条件
(4)剪切变形和剪切虎克定律
3、教学重点和难点:剪力、切应力与剪切强度条件
4、本章思考题:纯剪切、角应变、剪切虎克定律
【第五章】圆轴的扭转(2学时)
1、教学目的和要求:角应变是本章引出的一个新概念。
掌握受扭圆轴的内力计算和强度条件的建立,并与梁的弯曲对应记忆。
2、教学内容:
(1)圆轴扭转的实例与概念
(2)扭转时的外力和内力
(3)扭转时横截面上的应力
(4)扭转的强度条件
(5)圆轴的扭转变形与刚度条件
3、教学重点和难点:圆轴扭转时的强度条件及刚度条件
4、本章思考题:圆轴扭转的刚度条件的理解
【第六章】组合变形和强度(4学时)
1、教学目的和要求:了解组合变形的概念,介绍复杂应力状态以及组合变形。
2、教学内容:
(1)基本变形小结
(2)复杂应力状态
(3)强度理论
(4)弯曲和拉压的组合作用
(5)圆轴弯曲和扭转的组合作用
3、教学重点和难点:复杂应力状态
4、本章思考题:复杂应力状态下的组合变形分析
【第七章】压杆稳定(2学时)
1、教学目的和要求:研究压杆的稳定条件;
2、教学内容:
(1)压杆稳定的基本概念
(2)临界力和欧拉公式
(3)压杆的稳定计算
3、教学重点和难点:压杆的稳定计算
4、本章思考题:临界力和欧拉公式
【第十章】容器设计基础(4学时)
1、教学目的和要求:介绍了简单的内压薄壁容器和外压圆筒容器以及封头的设计,掌握外压圆筒及球壳的计算方法和步骤时,应同时理解采用这种方法步骤的依据,要知其然,还要知其所以然。
2、教学内容:
(1)概述
(2)内压薄壁容器设计
(3)外压圆筒设计
(4)封头的设计
3、教学重点和难点:内压容器筒体与封头厚度的计算
4、本章思考题:设计参数的确定
【第十一章】容器零部件设计(1学时)
1、教学目的和要求:了解法兰的类型,掌握压力容器法兰标准和管法兰标准的查取。
2、教学内容:
(1)法兰联接
(2)容器支座
(3)容器的开孔与附
3、教学重点和难点:压力容器法兰连接、管法兰连接;
4、本章思考题:容器特殊零部件的设计;
【第十二章】塔设备强度设计计算(2学时)
1、教学目的和要求:掌握塔设备强度的计算方法。
2、教学内容:
(1)塔体的强度计算
(2)裙座的强度计算
3、教学重点和难点:塔设备的强度计算;
4、本章思考题:特殊塔设备的强度计算简介;
【第十三章】容器设计举例(1学时)
1、教学目的和要求:掌握工业容器设计的简要步骤和方法。
2、教学内容:
(1)罐体壁厚设计
(2)封头壁厚设计
(3)鞍座设计
(4)人孔设计
(5)人孔补强确定
(6)接口管设计
(7)设备总装配图
3、教学重点和难点:完整容器的各部分设计规范法兰联接
4、本章思考题:设备总装配图的绘制;
七、本课程教学时数分配表
章节
标题
学时分配
讲授
实践
第一章
物体的受力分析与平衡条件
4
第二章
直杆的拉伸与压缩
3
第三章
直梁的弯曲
5
第四章
剪切
2
第五章
圆轴的扭转
2
第六章
组合变形和强度4
第七章
压杆稳定
2
第十章
容器设计基础
4
第十一章
容器零部件设计
1
第十二章
塔设备强度设计计算
2
第十三章
容器设计举例
1
总复习、习题课
2
总计
32
八、教材和主要参考资料
1、指定教材:
《化工机械基础》(第二版),陈国桓主编,化学工业出版社,2010年;
2、主要参考资料:
[1] 董大勤编著.化工设备机械基础.北京.化学工业出版社.2003
[2] 陈经梅主编.化工、轻工机械设计基础.浙江大学出版社.1989
[3] 昂雪野主编.化工设备机械基础.黑龙江教育出版社.1996
九、课程考核与成绩评定方法
1、命题要求
(1)命题内容要求
命题主要以工程力学为主,与实际工业装置的特征相结合。
(2)命题的覆盖面、难易度、题型结构等要求
命题覆盖书中两篇内容共11个章节,以前7章工程力学部分内容为主要出题知识点,包含图形分析题,计算题等,后4章属提高能力训练,难度较高,主要以概念题和简答题为主。
2、考核方法及用时
闭卷考试,120分钟
3、课程考核成绩构成
本课程考核按考试课程的要求进行,成绩采用百分制;
学期总成绩=平时成绩×30%+期末测试成绩×70%;
其中平时成绩=作业成绩×50%+考勤成绩×50%;
作业成绩为不少于(课时数÷6)次作业的平均成绩;。